物体是由分子组成

第十一章分子热运动能量守恒一、物体是由大量分子组成的

7.1物体是由大量分子组成的阅读课文,回答以下问题:这里所说的分子与化学中所说的分子有何不同?[答]化学中讲的分子是：具有物质的化学性质的最小微粒物理中所说的分子指的是：做热运动时遵从相同规律的微粒，包括组成物质的原子、离子或分子。

一、分子的大小组成物质的分子是很小的，不但用肉眼不能直接看到它们，就是用光学显微镜也看不到它们。那怎么才能看到分子呢？我国科学家用扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子的排布图，图中的每个亮斑都是一个碳原子.

用扫描隧道显微镜（能有放大几亿倍）（一）、扫描隧道显微镜扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子排布图分子的大小放大上亿倍的蛋白质分子结构模型怎样才能知道分子的大小呢？2.具体做法是：把一滴油酸滴到水面上，油酸在水面上散开形成单分子油膜，如果把分子看成球形，单分子油膜的厚度就可认为等于油膜分子的直径.1.有一种粗略测定分子大小的方法叫油膜法.那么如何才能求出单分子油膜层的厚度(即分子直径)呢？

1.先测出油酸滴的体积V：

2.测出水面上漂浮的油膜的表面积S；

3.单分子油膜的厚度等于油滴体积V与油膜面积S的比值：方法小结：通过测量较大量来研究较小量。在用油膜法测定分子的直径时，实际上做了理想化处理，请问：有哪些地方做了理想化处理？

②把分子看成球形.

答：①把滴在水面上的油酸层当作单分子油膜层.(3)油分子一个紧挨一个整齐排列;一些数据太大或很小,为了书写方便,习惯上用科学记数法写成10的乘方数,如3×10-10m。我们把10的乘方数叫做数量级,1×10-10m和9×10-10m，数量级都是10-10m。一般分子直径的数量级为10-10m（除少数有机物大分子以外）数量级例1、将1cm3油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精溶液，已知1cm3溶液有50滴，现取1滴油酸酒精溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄层，已测出这一薄层的面积为0.2m2，由此可估测油酸分子直径是多少？

1滴油酸酒精的体积为1/50cm3其中含油酸体积为10-10m3油酸膜的厚度为5×10-10m练习1、体积是10-4cm3的油滴滴于水中，若展开成一单分子油膜，则油膜面积的数量级是

（）A．102cm2

B．104cm2

C．106cm2

D．108cm2Bdd固体、液体小球模型ddd气体立方体模型dd分子①分子模型：在计算固液体分子大小时，作为一个近似的物理模型，可把分子看成是一小球.则：

②对气体可以把分子当作是一个小立方体，这个小立方体的边长可以看作相当于分子间的平均距离.即（以上两式中d表示分子的直径，V表示固液体分子的体积或气体分子所占的空间体积.）

2、阿伏伽德罗常数及其应用问:在化学课上学过的阿伏伽德罗常数是什么意义？数值是多少？意义:1mol任何物质中含有的微粒数(包括原子数,分子数,离子数……）都相同,此数叫阿伏伽德罗常数,可用符号NA表示此常数.数值:1986年X射线法

NA=6.0221367×1023个/mol一般计算时记作NA

=6.02×1023/mol,粗略的计算可用6×1023/mol.阿伏伽德罗常数是个非常大的数字例如：1cm3水中含有3.35×1022个水分子。设想有一个人，每秒钟移去1万个水分子，要把这1cm3的水移完，将用1011年，即1000亿年，超过地球的年龄（45亿年）二十多倍！所以说，物体是由大量分子组成的。例1：下列叙述中正确的是：(D)A、1cm3的氧气中所含有的氧分子数为6.02×1023个B、2克氢气中所含有的氢分子数为6×1023个；C、1升氧气中含氧分子数是6×1023个；D、1mol氧气中所含有的氧分子数是6×1023个意义:

1mol任何物质中含有的微粒数例2：已知水的摩尔体积是1.8×10-5m3/mol，每个水分子的直径是4×10-10m，设想水分子是一个挨一个排列的，求1mol水中所含的水分子数.

一个分子的体积：1mol水中所含的水分子数N：.=6.0×1023个N=例3.由油滴实验测得油酸分子的直径为1.12×10-9m，已知油酸的密度为6.37×102kg/m3，已知油酸的摩尔质量为282g/mol，试求阿伏加德罗常数.

解：设想油酸分子一个挨一个排列，1mol油酸分子的质量为M，密度为ρ，油酸分子的直径为d，把每个油酸分子当作小球.则其体积为:

1mol油酸的体积:1mol油酸所含的微粒数，即阿伏加德罗常数为NA.∴NA=6×1023mol-1阿伏加德罗常数应用微观宏观NA桥梁3、分子体积的计算：1、分子质量的计算:4、分子大小的计算:2、分子数目的计算:（1）已知物质的摩尔质量MA，可求出分子质量m0

（其中，VA为摩尔体积,为物质的密度）

（2）已知物质的量（摩尔数）n，可求出物体所含分子的数目N．

（3）已知物质（固体和液体）的摩尔体积VA

，可求出分子的体积

V0（4）分子模型：固体液体分子:球体模型气体分子：立方体模型例4、设某铁的密度为ρ，摩尔质量为mmol,质量为M，体积为V，分子总数为N，阿伏伽德罗常数为NA,则1、一个铁原子的质量为：2、一个铁原子占有的体积为：计算分子的质量计算分子占有的体积计算分子的质量分子质量的数量级:10-26--10-27kg例5.已知:水和氢气的摩尔质量分别是1.8×10-2kg/mol和2×10-3kg/mol，求水分子和氢分子的质量（已知NA=6.0×1023mol-1)例6.求:1cm3水中含有的分子数(1mol水的质量是0.018kg)计算分子数目计算分子占有的体积不适用于求气体分子的体积（球体体积）但能计算气体分子所占的空间体积例7.若已知铁的原子量是56，铁的密度是7.8×103kg/m3，求：1）质量是1g的铁块中铁原子的数目（取1位有效数字）2）计算出铁原子的直径是多少米？个0例8.已知：水的摩尔质量是1.8×10-2kg/mol，水的密度是1×103kg/m3，求水分子的体积（已知NA=6.0×1023mol-1）例9：已知空气的摩尔质量是，则空气中气体分子的平均质量多大？成年人做一次深呼吸，约吸入450cm3的空气，则做一次深呼吸所吸入的空气质量是多少？所吸入的气体分子数量是多少？（按标准状况估算）解析:１．空气分子的平均质量为：2．成年人做一次深呼吸所吸入的空气质量为：

３．所吸入的分子数为：例10

水的分子量18，水的密度为103kg/m3,阿伏加德罗常数为NA=6×1023个/mol，则：（1）水的摩尔质量Mmol=__________1.8×10-2Kg/mol（2）水的摩尔体积Vmol=__________1.8×10-5m3/mol（3）一个水分子的质量m0=_____________3×10-26kg（4）一个水分子的体积V0=_____________3

×10-29

m3（5）将水分子看作球体，分子直径d=

_____________（6）10g水中含有的分子数N=___________________3.3×1021个※可见阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁

4×10-10m

小结小结一种思路：油膜法测分子大小一种模型：把分子看作球形或正方体一座桥梁：阿伏伽德罗常数分子动理论认为物质是由大量的分子组成的

1、分子的大小①测量方法：单分子油膜法。②分子大小数量级：10-10m2、分子的质量①数量级：10-26Kg②计算方法：3、阿伏伽德罗常数

1摩尔物质含有的分子数NA=6.02×1023 计算方法作用：是联系微观世界和宏观世界的桥梁。MA为摩尔质量；VA为摩尔体积；M为物体质量；V为物体体积；V0单个分子占空间的体积（立方体的体积）为物质的密度；N为物体的分子数随堂练习1、下列哪一组已知数据中能求出阿伏加德罗常数。（）

A物质分子的质量和体积

B物体的质量和它的摩尔质量

C物体的质量、密度和它的分子体积

D物体的摩尔体积、密度及其分子质量

DD2、1克水中含有的水分子个数为（）

A6.02×1023B3.01×1023

C6.02×1022D3.34×10224.已知阿伏加德罗常数为NA，铜的摩尔质量为M，密度为ρ（均为国际单位），则（）

A．1m3铜原子含原子数目为ρNA/MB．1个铜原子质量是M/NAC．1个铜原子的体积是M/ρNAD．1kg铜所含原子的数目是ρNAABC

5.只要知道下列哪一组物理量，就可以估算出气体中分子的平均距离 （）

A．阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和质量

B．阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度

C．阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和体积

D．该气体的密度、体积和摩尔质量B6.下列数据能求出阿伏加德罗常数的是（）

A.水的密度和水的摩尔质量

B.水的摩尔质量和水分子的体积

C.水分子的体积和水分子的质量

D.水分子的质量和水的摩尔质量D7.水的分子量18，水的密度为103kg/m3,阿伏加德罗常数为NA=6.02×1023个/mol，则：（1）水的摩尔质量M=__________18g/mol（2）水的摩尔体积V=__________M/ρ=18/1=18g/cm3

（3）一个水分子的质量m0=_____________M/NA=18/6.02×1023=2.99

×10-26kg（4）一个水分子的体积V0=_____________V/NA=2.99×10-23

cm3（5）10g水中含有的分子数目N=___________________mNA/M=3.344×10218.估算在标准状态下气体分子间的距离。解：将每个空气分子所占据的空间设为小立方体，则小立方体的边长为气体分子间的距离。(V摩尔=22.4×10-3m3)NA×d3=V